地下空間超厚側墻單邊支模施工技術研究

許天陽，李錦通，解丹陽 （中國建筑第四工程局有限公司，廣東 廣州 510000）

0 前言

現如今我國建筑的發展方向是向著更高和更深兩個方向發展，即高層、超高層建筑和大規模地下空間類建筑。但由于城市內部主要交通方式逐漸由地面交通轉為地下交通，地鐵隧道、地下通道等已正常運營后，再開發地下空間等配套商業[1]，在現有隧道等復雜情況下進行地下工程施工，可能面臨以下問題：

①周邊地形環境極為復雜，地下空間側墻超厚且離支護結構或地下交通圍護結構較近，地下空間側墻無法采用常規雙邊支模的方式組織施工[2]；

②大型地下空間類工程常作為配套商業綜合體，對建筑層高有較高的要求，一般地下空間類項目設計層高為5m以上，常規膠合木模板較難滿足剪力墻澆筑的側壓力，模板易發生脹模、漏漿、甚至坍塌等問題[3]。

基于以上問題，提出了地下空間超厚側墻單邊支模組合鋼模架施工技術，對組合鋼模板進行深化設計并加工制作成符合工程特性的模板，輔助于以經過深化設計的鋼支撐體系來為組合鋼模板提供安全可靠的支撐，確保地下空間超厚側墻單邊支模施工質量可靠、綠色安全。

1 超厚側墻單邊支模施工方法概述

超厚側墻單邊支模施工首先依據工程設計圖紙及現場實際情況，對鋼支撐進行深化設計，確定組成三角鋼支撐的每根構件的規格尺寸，根據規范驗算支撐體系的強度、剛度和穩定性。據此加工后，運輸至現場。

模板及三角鋼支撐安裝時，首先將模板吊裝至指定位置，使用鋼管做臨時支撐[4]。隨后吊裝三角鋼支撐，用M22鉤頭螺栓將三角鋼支撐與模板連接。通過調節三角鋼支撐底部的調節頂撐構件，可調節組合鋼模板的垂直度，墻體混凝土澆筑終凝后平滑順直，保證側墻混凝土施工質量。

墻體混凝土澆筑完成48h后，拆除組合鋼模板，拆除預埋件。

2 工程概況

廣州南站區域地下空間與市政配套設施工程為大規模地下空間類項目，共計需開挖28個基坑。其中最大基坑深20.2m，基坑寬度55m～93m，支護結構靠地鐵一側施做1000mm厚地下連續墻，外側與周邊地塊相鄰處采用直徑1000mm間距1200mm的鉆孔灌注樁，地下空間側墻厚度為700mm～1000mm。本工程地下空間側墻均采用單邊支模組合鋼模架施工技術進行施工。

圖1 廣州南站地下空間項目平面布置圖

3 超厚側墻單邊支模施工方法工程應用

3.1 施工流程

圖紙深化設計→材料加工與驗收→模板排版設計→施工準備/測量定位→預埋系統安裝→模板安裝→鋼管支架臨時支撐→三角支架安裝→預埋系統緊固→調節支架垂直度→安裝上操作平臺→驗收合格后澆筑混凝土。

3.2 組合鋼模板深化設計

以廣州南站區域地下空間與市政配套設施工程為例，根據工程設計圖紙及現場實際情況，對組合鋼模板進行深化設計，以確定每根構件的規格尺寸，根據規范驗算支撐體系的強度、剛度和穩定性。

將該項目三角鋼支撐深化為1#、2#兩種三角鋼支撐單元。1#三角鋼支撐，高度為 4784mm；2#架體，高度為1500mm；1#與2#架體可組裝為總高為6100mm的三角桁架，該組合鋼模板包括1#、2#兩種鋼模板。1#鋼模板高4600mm，2#鋼模板高1500mm，均由橫豎肋、橫豎法蘭和5mm厚面板組成。經過深化設計后兩種架體的構件組成詳見圖 2、圖3。

3.3 預埋系統安裝

①底板或梁板施工時，預先安裝地腳螺栓和錨固鋼筋。地腳螺栓埋置水平長度需大于500mm，地腳螺栓超出板面位置距設計墻面為250mm，螺栓縱向間距為750mm。C22鋼筋埋置位置為距設計墻面4.50m位置，埋置深度為200mm。

②預埋件與地面成45°的角度，現場預埋施工時要求拉通線，保證預埋件在同一條直線上。

圖2 1#三角鋼支撐架深化設計成果

圖3 2#三角鋼支撐架深化設計成果

圖4 預埋系統安裝

③地腳螺栓在預埋時應對螺紋采取保護措施，用塑料布包裹并綁牢，以免施工時混凝土粘附在絲扣上影響螺母連接。

圖5 錨固鋼筋

④因地腳螺栓不能直接與結構主筋點焊，為保證混凝土澆筑時預埋件不產生移位，要求在相應部位增加附加鋼筋，地腳螺栓點焊在附加鋼筋上，點焊時，不得損壞預埋件的有效直徑。

3.4 模架安裝

①首先將模板下口與預先彈出的墻邊線對齊，再用鋼管做臨時斜撐，將側墻鋼模板撐住。

②將支架由堆放場地吊至現場，單側支架吊裝時，注意輕放輕起。多榀支架堆放在一起時，應在平整場地上相互疊放整齊，以免支架不均勻受壓變形。若墻高較高，需將1#、2#三角鋼支撐架組裝，則應在材料堆場，先行拼裝完成再進行吊裝。

③將鋼管臨時斜撐逐段拆除，替換為三角鋼支撐架，用M22鉤頭螺栓連接鋼模板與三角鋼支撐。地腳螺栓插入三角鋼支撐架縫隙中，擰緊螺帽，使螺帽壓實在底部[10×600槽鋼上。

④用鋼管頂托支撐在C22錨固鋼筋上，鋼管另一端支撐在三角鋼支撐底部，形成水平向支撐加固。

圖6 組合鋼模板現場施工照片

⑤同上述步驟安裝其余鋼模板，鋼模板之間同樣利用鉤頭螺栓連接，三角鋼支撐架之間，利用鋼管連成整體。

⑥組合鋼模板安裝完成后，利用調節頂撐調整組合鋼模板垂直度，使其垂直梁板（底板），避免因模架偏差導致的混凝土終凝后產生脹模、墻面傾斜、漏漿等質量問題，保證側墻混凝土澆筑質量。

3.5 模架拆除

①外墻混凝土澆筑完48h后，先松動鋼管頂托支撐，再松動地腳螺栓、螺帽，最后將三角鋼支撐架和鋼模板依次吊裝到材料堆場等待周轉。

②徹底拆除預埋件部分，并分類碼放保存好。

③混凝土拆模后應加強養護工作，及時涂刷養護劑，冬季施工時墻體注意保溫[5]。

4 結語

本工程使用的地下室超厚側墻單邊支模組合鋼模板施工技術，通過深化設計，加工制造出適用于工程特性的組合鋼模板，組合鋼模板與三角鋼支撐利用錨固螺栓緊密結合，三角鋼支撐通過預埋在板面上的預埋件固定在板面上形成整體受力。

組合鋼模板通過實際工程應用分析周轉次數可達42次，相對木模板大大節約材料浪費，同時報廢的組合鋼模板能繼續回收利用，不造成污染達到節能環保要求。組合鋼板模板及三角鋼支撐，可根據不同工程的實際情況，通過組裝方式調節高度和大小來應對不同工程的使用。因此地下室超厚側墻單邊支模組合鋼模板施工技術，對于地鐵、隧道、地下工程等所需單邊支模工藝的工程有良好應用前景，理論上能達到100%回收再利用，節能環保效果明顯，帶來較強的社會效益。